Le système solaire (Le système solaire est le nom donné au système planétaire composé du Soleil et des objets célestes gravitant autour de...) est le nom donné au système planétaire composé du Soleil et des objets célestes gravitant autour de lui. Par extension, le terme système solaire peut parfois être employé pour désigner d’autres systèmes planétaires.

Présentation du système solaire (échelle non réelle).

Composition et structure

Notre système solaire est resté le seul connu jusqu'en 1995. C'est pourquoi le terme « système solaire » suffit à le désigner. Il est constitué du Soleil, de huit planètes (anciennement neuf), de trois planètes naines, ainsi que de petits corps du système solaire (c'est-à-dire les astéroïdes et les comètes) ainsi que les satellites (Satellite peut faire référence à :) de ces corps.

Au centre se situe le Soleil, notre étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme...) de taille modeste mais qui contient néanmoins 99,86 % de la masse (La masse est une propriété fondamentale de la matière qui se manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur...) de tout le système. De par sa masse, l'intérieur du Soleil atteint une densité (La densité est un nombre sans dimension, égal au rapport d'une masse d'une substance homogène à la masse du même volume...) et une température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) telles que des réactions de fusion nucléaire (La fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps...) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l'un des deux principaux types de réactions...) se produisent en son sein, dégageant de ce fait d'énormes quantités d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...). La plus grande partie de cette énergie est libérée dans l'espace sous forme de radiations électromagnétiques, principalement sous forme de lumière visible (La lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des...) visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est...). Le Soleil émet aussi un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie,...) de particules chargées appelé le vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute...). Ce vent solaire interagit fortement avec la magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes physiques sont dominés ou...) des planètes et contribue à éjecter les gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi...) et poussières en dehors du système solaire.

On peut imaginer que nous serions dans un système à deux étoiles si Jupiter avait eu une masse soixante fois plus importante. Tout comme le soleil, elle se serait effondrée sur elle-même provoquant une deuxième étoile de 4,2 à 6,2 fois plus éloignée.

Les planètes les plus proches du Soleil sont les planètes telluriques, petites, rocheuses et denses, avec une rotation lente, une surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) solide, pas d'anneaux et peu de satellites. En partant du Soleil, on trouve Mercure, Vénus, la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...) et Mars.

Il existe au-delà de Mars une ceinture d'astéroïdes composée de centaines de milliers de corps, dont la taille varie de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini...).

Lorsque l’astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont la taille varie de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres de...) Cérès fut découvert en 1801, il fut d’abord considéré comme une planète (Selon la dernière définition de l'Union astronomique internationale (UAI), « une planète est un corps céleste (a)...). Avec la découverte de Pallas en 1802, de Junon en 1804, puis de Vesta en 1807, le Système solaire a même compté 11 planètes jusqu’en 1845.

Au-delà, s'ouvre le domaine des planètes géantes, gazeuses et peu denses, avec un noyau de faible dimension : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

De l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la...) de sa découverte (1930), jusqu'au 26 août 2006, Pluton (Pluton, dont la désignation officielle est (134340) Pluton, est la deuxième plus grande planète naine connue du système...) était considérée comme la neuvième planète de notre système (et la plus éloignée du Soleil). Son statut a été remis en cause par la découverte d'autres objets similaires orbitant dans la même région, et de tailles équivalentes — l'un d'entre eux, (136199) Éris, le surclassant par son diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du...). Pluton a donc été reclassé comme planète naine, tout en restant un des objets les plus grands d'une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à...) ceinture d'astéroïdes, appelée ceinture de Kuiper. Cette ceinture, peuplée de milliers d'astéroïdes, est le réservoir des comètes à courte période.

La décision prise par l'assemblée générale de l'Union astronomique internationale (L’union astronomique internationale (UAI) est une association internationale non gouvernementale avec pour...) (UAI) le 24 août 2006 à Prague de créer la dénomination « planètes naines », fait entrer dans cette catégorie :

• Pluton
• Éris
• Cérès

Note : cette liste n'est pas limitative et devrait s'enrichir dans les mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) à venir d'autres corps des deux ceintures astéroïdales.

Enfin, il existe, encore plus loin que la ceinture de Kuiper et jusqu’à une distance de deux années-lumière un énorme nuage sphérique, appelé nuage de Oort, qui contiendrait des milliards de noyaux cométaires. Cérès est une planète naine qui sera examinée en 2014.

Planètes

Toutes les caractéristiques des planètes sont données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...) relativement à celles de la Terre. S'agissant du Soleil, son diamètre équatorial est de 109,3 fois celui de la Terre, pour une masse de 332 946 fois celle de la Terre.

symbole		Planète	Diamètre équatorial	Masse	Demi-grand axe	Période de rotation	Période sidérale	Nature
	?	Mercure	0,382	0,06	0,38	58,65 j	87,969 j	Tellurique
	?	Vénus	0,949	0,82	0,72	243,02 j	224,701 j	Tellurique
	⊕	Terre	1	1	1	1 j	365,256 j	Tellurique
	?	Mars	0,53	0,11	1,52	1,026 j	686,960 j	Tellurique
	?	Jupiter	11,2	318	5,20	0,414 j	4 335,355 j	Gazeuse
	?	Saturne	9,41	95	9,54	0,444 j	10 757,737 j	Gazeuse
	?	Uranus	3,98	14,6	19,22	0,718 j	30 708,160 j	Gazeuse
	?	Neptune	3,81	17,2	30,06	0,671 j	60 224,904 j	Gazeuse

La troisième loi de Kepler, établie en 1618 et publiée l’année suivante, énonce que, pour chaque planète du système solaire, le rapport du carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés : c'est un quadrilatère qui est à la fois un rectangle (il a...) de sa période sidérale T de révolution autour du Soleil par le cube (En géométrie élémentaire, un cube est un prisme dont les côtés sont tous égaux. Les cubes figurent parmi les solides...) du demi-grand axe a de sa trajectoire elliptique est une constante : . En appliquant une partie de cette troisième loi, il est possible d'estimer directement et rapidement la distance moyenne d'une planète quelconque du système solaire par rapport au soleil.

Les planètes du système solaire, accompagnées de leurs principaux satellites, devant le limbe du Soleil

Une planète tellurique (Les planètes telluriques (du latin tellus, la terre, le sol), en opposition aux planètes gazeuses, sont des planètes de...) est une planète dont le noyau est essentiellement solide, contrairement aux planètes gazeuses. Pour de plus amples explications, voir cet article

Article connexe : Logarithme (En mathématiques, une fonction logarithme est une fonction définie sur à valeurs dans , continue et transformant un...) sur l'ordre des planètes

Procédés mnémoniques

Ordre

Les initiales des mots de la phrase « Me voici, ta Majesté. Je suis une nouvelle planète » (M, V, T, M, J, S, U, N, P) permettent de retrouver la séquence Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton.

Durée de révolution

On peut exprimer la durée de révolution sidérale de la planète en jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux...) terrestres, chercher la racine cubique (En mathématiques, la racine cubique d'un nombre réel y est l'unique nombre x qui, élevé à la puissance 3 (c'est-à-dire...) de ce nombre, l'élever au carré puis le multiplier par 2,929.

Par exemple, pour la Terre (365,25 jours), on obtient le nombre 149,6 (1 UA). Pour mars, avec 686,25 jours, on obtient le nombre 227,8 (227,8/149,6 = 1,52 UA).

Distances orbitales

On peut retrouver les demi-grands axes relatifs approximatifs en appliquant la règle simple suivante, basée sur la Loi de Titus-Bode :

• soit la suite : 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384 ;
• ajouter 4 : 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196, 388 ;
• diviser par 10 : 0,4 - 0,7 - 1,0 - 1,6 - 2,8 - 5,2 - 10 - 20 - 39.

Le résultat est très proche de la réalité (0,38 - 0,72 - 1,0 - 1,5 - 5,2 - 9,5 - 19 - 30), hormis la valeur 2,8 (qui correspond en fait à la ceinture d'astéroïdes) et Neptune, pour laquelle l'erreur est de quelque 30 %.

Origine et évolution

L'hypothèse actuelle de la formation du système solaire est l'hypothèse de la nébuleuse solaire (La nébuleuse solaire est le nuage de gaz (ou disque d'accrétion) à partir duquel notre système solaire s'est formé.), avancée dès 1755 par Emmanuel Kant.

L'évolution du système solaire depuis sa naissance jusqu'à sa mort est très lente et s'étale sur plus de dix milliards d'années.

Dans les poussières d'étoiles

On estime généralement aujourd'hui que le système solaire est né de la contraction, sous l'effet de sa propre masse, d'un nuage moléculaire (En astronomie, les nuages moléculaires sont des nébuleuses interstellaires qui ont une densité et une taille suffisante...) interstellaire froid et dense fait de gaz, essentiellement d'hydrogène (Table complète - Table étendue) et d'hélium (Table complète - Table étendue), qui sont les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) les plus répandus à la naissance de l'univers (On nomme univers l'ensemble de tout ce qui existe, comprenant la totalité des êtres et des choses (celle-ci comprenant...). Il devait y avoir également des grains de poussière et de l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...) sous forme de glace. Ce nuage, appelé nébuleuse solaire, après avoir acquis une forme régulière, probablement un disque, avec un mouvement de rotation, commença à se différencier en plusieurs parties. La plus grande partie se rassembla au centre pour former une proto-étoile, le futur soleil. D'autre part, les grains de poussières s'agglomérèrent. Par effet de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.), de plus en plus de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...) aurait été attirée formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la...) ainsi des protoplanètes.

Le centre tournant plus vite que le bord et étant plus comprimé, la température s'y est accrue. Dès que la masse centrale fut assez dense et chaude, des réactions de fusion nucléaire se seraient alors déclenchées ; ce qui aurait donné naissance au Soleil, notre étoile. La date estimée de ce phénomène est de -4,56 milliards d'années.

Les plus grosses des protoplanètes attirèrent les plus petites et firent le vide (Le vide est avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.) autour d'elles ; en grossissant, elles devinrent sphériques, du fait de la gravité. De plus, les réactions nucléaires créèrent un puissant vent solaire qui entraîna la majorité des gaz et poussières restants.

C'est ainsi qu'on arriva (Arriva est un groupe privé britannique spécialisé dans le transport public de voyageurs. Il exploite des services de...) au système solaire tel que l'on peut l'observer actuellement.

Et demain ?

La chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) dégagée par le Soleil augmente au fil du temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...). On peut même craindre qu'à très long terme (plusieurs centaines de millions d'années) elle atteigne un niveau tel que la vie sera impossible sur Terre.

Dans environ quatre milliards et demi d'années, le Soleil aura épuisé ses réserves d'hydrogène, qui se seront transformées en hélium, et changera de structure. Son noyau se contractera mais l'étoile entière deviendra beaucoup plus volumineuse. Il devrait se transformer en géante (Branche asymptotique des géantes, naines blanches, nébuleuses planétaires) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), cent fois plus volumineuse qu'à l'heure (L'heure est une unité de mesure  :) actuelle. Les planètes les plus proches, Mercure et Vénus, la Terre et Mars devraient être détruites.

Il va ensuite brûler son hélium assez rapidement, ce qui augmentera encore sa taille et sa température, grillant complètement la Terre au passage. Une fois ses réserves d'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) complètement consommées, le Soleil va s'effondrer sur lui-même et se transformer en naine blanche très dense et peu lumineuse. Il refroidira petit à petit et finira par ne plus rayonner ni lumière ni chaleur, il sera alors parvenu au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi,...) de naine noire (Une naine noire est une étoile naine blanche qui s’est suffisamment refroidie pour ne plus émettre de lumière....).

Notre système solaire fait le tour de la Galaxie en 250 millions d'années. En même temps il oscille de part et d'autre du plan galactique avec une période de 2 x 33 millions d'années. Il traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails,...) donc ce plan tous les 33 millions d'années ce qui constitue également la durée moyenne des étages géologiques. Ces étages sont définis d'après d'importants changements dans la faune et la flore, parfois dus à des cataclysmes comme au passage Permien-Trias ou au passage Crétacé-Tertiaire. On peut penser que ces changements sont dus à des glaciations résultant de la rencontre de la Terre avec des nuages d'électrons du plan galactique. Les dernières glaciations, celles du Quaternaire, se sont produites alors que le système solaire traversait le plan de la Galaxie en allant du Sud (Sud est un nom :) vers le Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). C'est une explication qui peut indiquer pourquoi les glaciations étaient beaucoup plus prononcées dans l'hémisphère Nord lequel recevait directement les électrons des nuages du plan galactique.

Dans la galaxie

Notre système solaire fait partie de notre galaxie, une galaxie spirale (Cet article ou cette section doit être recyclé. Sa qualité devrait être largement améliorée en le réorganisant et en le...) d'un diamètre d'environ 9,4 × 10²⁰ m ou 100 000 al, contenant approximativement 200 à 400 milliards d'étoiles, dont notre soleil est assez représentatif.

Le système solaire orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que décrit dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous...) à environ 25 000 années-lumière du centre galactique entre deux branches spirales de la galaxie. Sa vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) est d'environ 220 kilomètres par seconde (800 000 km/h). Il effectue ainsi une révolution complète en 230 millions d'années. L'orbite du système solaire paraît assez singulière : elle est à la fois extrêmement circulaire et presque à la distance exacte à laquelle les vitesses orbitales sont égales à la vitesse des ondes de compression à l'origine des branches des spirales. Le système solaire semble avoir été présent entre deux bras depuis que la vie existe sur Terre. En effet, les radiations émises dans les bras spiraux, notamment par l'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement...) de supernovæ, peuvent en théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage...) stériliser la surface d'une planète. En étant en dehors des bras spiraux, la Terre est ainsi capable d'héberger des formes de vie évoluées à sa surface.

Sondes spatiales

Techniquement, une sonde spatiale (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système...) est un vaisseau non habité envoyé par l'homme pour explorer le système solaire.

Depuis 1959, ces engins sont envoyés avec un taux d'échec élevé vers des planètes plus ou moins lointaines. Leurs observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) font autant rêver le grand public que les scientifiques.

Le 4 juillet 2005, la sonde-impacteur Deep Impact s'est écrasée sur la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une...) Tempel 1, créant un cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine météoritique,...) d'impact. Les scientifiques ont ainsi analysé la composition chimique de la « boule de neige sale », grâce aux tonnes de particules soulevées. C'était une première.

Le 25 août 2006, l'Union Astronomique Internationale vient de déclasser la planète Pluton de son statut de planète. Il s'agit maintenant d'une planète naine, nouvelle catégorie qui vient d'être créée et qui contient actuellement, outre Pluton, Cérès et 2003 UB 313, surnommée Eris.

Notes et références